一種低碳鋼用鋼水熔劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種低碳鋼用鋼水熔劑，屬于煉鋼連鑄【技術領域】。主要解決現有技術中熔劑組分容易卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術問題。本發明采用的技術方案是：一種低碳鋼用連鑄結晶器保護渣，其組成成分的重量百分比為：CaO32～40%，MnO23～8%，SiO230～40%，Al2O33～7%，MgO2～5%，CF0～3%，Na2O0～2%、Fe2O30～1%、Li2O1～3%、B2O32～5%,其余為不可避免的雜質。保護渣中二元堿度值(CaO/SiO2)為0.80～1.33。本發明主要用于板坯鑄機生產低碳鋼時結晶器內鋼水的結晶器內潤滑、保護。
【專利說明】一種低碳鋼用鋼水熔劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及板坯鑄機澆鑄鋼水生產中鋼水連鑄熔劑，特別涉及一種低碳鋼用連鑄鋼水熔劑，屬于煉鋼連鑄【技術領域】。
[0002]
【背景技術】
[0003]連鑄是煉鋼過程一道主要工藝，是決定鑄坯質量好壞的關鍵工序。鋼水熔劑在板坯連鑄中的作用主要表現為保溫、傳熱、潤滑、隔絕空氣以及吸附夾雜。連鑄鑄坯的表面質量缺陷，尤其是鑄坯的縱裂、黏結、夾渣、振痕等缺陷，在很大程度上取決于連鑄結晶器所用的鋼水熔劑。因此，性能適宜的鋼水連鑄熔劑對連鑄非常重要。
[0004]鋼水熔劑的主要物理性能有熔點、熔速、粘度、結晶溫度等。通過調整鋼水連鑄熔劑的成分，可以改進其物性參數。一般來說，不同的鋼種所用的鋼水熔劑成分體系也有所差另O。低碳鋁鎮靜鋼系列的鋼種一般采用高速連鑄，但保護渣容易卷入鋼水中。為防止此問題，低碳鋁鎮靜鋼用的保護渣黏度比較高。另外因為鋼水脫氧方式是鋁脫氧，鋼中的Al2O3在結晶器內要上浮，被鋼水熔劑吸收后，會改變鋼水熔劑的黏度等物性參數。這就要求鋼水熔劑中Al2O3的初始含量相對要低，從而隨著在澆注進行，平衡狀態下鋼水熔劑中的Al2O3保持合理水平，鋼水熔劑的物性參數在整個澆注過程中保持穩定。而渣的黏度高，由于單位消耗不足、黏結發生率比較高，不能穩定地進行澆注。同時由于低碳鋼凝固速度快，凝固收縮率小，連鑄坯的坯殼生成均勻，鋼水熔劑要有良好的潤滑和傳熱功能，玻璃化性能好，盡量減少結晶體的出現。因此要求保護渣低熔點、低堿度、低結晶溫度、適當的黏度和高熔化速度。
[0005]現有技術中缺乏滿足低碳鋼生產需要的低熔點、低堿度、低結晶溫度、適當的黏度和高熔化速度的連鑄結晶器鋼水熔劑。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種低碳鋼用鋼水熔劑，主要解決現有技術中結晶器鋼水熔劑熔化速度不當而卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術問題。
[0008]為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案是:
一種低碳鋼用鋼水熔劑，其組成成分的重量百分比為=CaO 32?40%，MnO2 3?8%，S1230 ?40%，Al2O3 3 ?7%，MgO 2 ?5%，Cf O ?3%，Na2O O ?2%、Fe2O3O ?1%、Li2O I ?3%、B2O3 2?5%，其余為不可避免的雜質。
[0009]本發明較現用連鑄結晶器低碳鋼鋼水熔劑體現了如下特點:
本發明鋼水熔劑通過加入一定量的Al2O3主要是為了保證連鑄結晶器鋼水的液渣層厚度，對連鑄結晶器彎月面附近的鋼水起到保溫作用，考慮到低碳鋁鎮靜鋼中Al2O3在結晶器中的上浮去除，保護渣中的Al2O3含量不能過高，經多次生產實踐，意外的發現初始Al2O3含量為3?7%，可以大幅度減少連鑄板坯的氣泡性缺陷和氧化鋁夾雜物缺陷，同時鋼水熔劑在使用過程中的物性穩定，能夠保證了連鑄生產的順行。
[0010]本發明鋼水熔劑通過加入一定量的Mn02、Fe203，主要是為了向鋼水熔劑中引入氧，確保鋼水熔劑在高溫下保持較高的熔化速度，避免因熔化速度不夠，而使得鋼水熔劑卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術問題，但其含量過高，導致溶化速度過快，起不到煉鋼熔劑的潤滑性能。經多次生產實踐，意外的發現鋼水熔劑中MnO2含量為3?8%、Fe2O3含量為O?1%效果最佳合適。
[0011]本發明鋼水熔劑通過加入一定量的Li2O除了促進結晶外，也能改善保護渣的潤滑性能。通過對研究發現，Li2O含量由0.5%增加到1.5%，保護渣的粘度減小0.08Pa*s，孕育時間減小25s。但Li2O含量達1.5%后，晶體孕育時間變化幅度不大，故繼續增加Li2O含量對結晶速度并沒有提高。再通過Li2O對渣膜熱流的影響研究發現，通過渣膜的熱流隨著Li2O含量的增加而增加；加入Li2O后，保護渣的活化能降低，在高溫區域，粘度比較高，保護渣不易被卷入，但在低溫區域，與未添加Li2O的保護渣相比，粘度很低，所以可保證保護渣的消耗量。根據保護渣的熔點設定范圍以及促進結晶的需要，本發明選擇Li2O含量為I?3% ο
[0012]本發明鋼水熔劑通過加入一定量的B2O3也起到兩個方面的作用，一是增強保護渣吸收脫氧產物的功能，同時也能降低保護渣的凝固溫度，改善保護渣的潤滑性能。研究發現，隨著B2O3含量增加，保護渣臨界冷卻速度減小，渣樣的結晶能力減弱，玻璃性增強。B2O3每增加1%，保護渣熔點降低1TC，相當于在同樣的澆鑄溫度下保護渣的過熱度提高，從而使得結晶相的析出受到抑制，提高了熔渣的玻璃化率，改善保護渣的潤滑性能。通過對B2O3含量對熔化溫度和粘度的影響規律研究發現，B2O3含量的增加可以使熔渣粘度和熔化溫度大幅降低。B2O3加入渣中能顯著降低熔渣的熔化溫度，進而使得熔渣的流動性增強，再者，B2O3屬酸性氧化物，其“網絡”形成體的作用較SiCUI，因此它的增加就降低了 SiCUA作用。再加上熔渣的流動性增強，這兩方面的共同作用降低了熔渣的粘度，改善熔渣的玻璃性，進而改善熔渣的潤滑性能。經過綜合考慮，本發明保護渣中B2O3含量為2?5%。
[0013]進一步，本發明鋼水熔劑Na2O較低，Li2O較高，且助熔劑中還含有K20、B203、CaF2等助熔劑，可以有效避免卷渣缺陷和后續冷軋產品中發生“白斑黑芯”缺陷。
[0014]本發明保護渣的物理性能為熔點(半球點溫度)為1080?1110 °C;1300°C的粘度為 0.29 ?0.36 Pa.S。
[0015]本發明的制備方法為:原料準備一配料一攪拌混勻一水磨成漿一噴霧造粒一成品包裝，其中混勻攪拌和水磨成漿時間各60分鐘。
[0016]本發明原料包括水泥熟料、硅灰石、錳礦石、碳酸鈉、碳酸鋰、氟化鈉、無水硼砂、鋁礬土、膨潤土、氧化鐵鱗，原料組分(重量百分比)要求如下:
水泥熟料:CaO 62.0 ?64.0%、S12 19.0 ?21.0% ；
硅灰石:CaO 45.0 ?46.0%、S12 51.0 ?52.0% ；
錳礦石:Μη02 90.0 ?91.0% ；
碳酸鈉=Na2CO3 98.0 ?99.0% ；
碳酸鋰=Li2CO3 98.0 ?99.0% ；
無水硼砂=Na2O 30.0 ?31.0%、B2O3 67.0 ?69.0% ； 氟化鈉:NaF 97.0 ?99.0% ；
鋁礬土:A1203 83.0 ?86.0% ；
膨潤土: S12 75.0 ?78.0%
氧化鐵鱗Fe20395?97% ；
本發明所述的水泥熟料、硅灰石、錳礦石、碳酸鈉、碳酸鋰、氟化鈉、無水硼砂、鋁礬土、膨潤土、氧化鐵鱗的粒度均小于250目。
[0017]本發明相比現有技術具有如下積極效果:
1、本發明鋼水熔劑鋪展性良好、煙霧少，加入鋼水熔劑后結晶器渣面化渣情況良好，不發生粘結，不結殼起球，渣條小。
[0018]2、本發明鋼水熔劑引入一定量的Mn02、Fe2O3，確保鋼水熔劑在高溫下保持較高的熔化速度，避免因熔化速度不夠，而使得鋼水熔劑卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術問題。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
[0021 ] 實施例1，鋼水熔劑化學成份重量百分比為=CaO 33.63%、MnO2 6.68%、S1234.10%、Al2O3 3.32%、MgO 3.79%、Na2O 1.06%、Fe2O3 0.91%、Li2O 2.02%、B2O3 2.38%,其余為不可避免的雜質。保護渣物理性能參數:熔點是1098°C，1300°C的粘度為0.301Pa.S，二元堿度值(Ca0/Si02)為 0.986。
[0022]實施例2，保護渣化學成份重量百分比為:CaO 35.56%、MnO2 5.08%、S12 36.30%、Al2O3 5.87%、MgO 1.54%、Na2O 1.76%、Fe2O30.81%、Li2O 2.03%、B2O3 2.98%,其余為不可避免的雜質。保護渣物理性能參數:熔點是1100°C，130(TC的粘度為0.35 Pa.S，二元堿度值(Ca0/Si02) % 0.98ο
[0023]本發明鋼水熔劑鋪展性良好、煙霧少，加入鋼水熔劑后結晶器渣面化渣情況良好，不發生粘結，不結殼起球，渣條小；鋼水熔劑的碳含量低，不會引起鋼液的增碳，在使用過程中物性參數保持穩定，對于防止板坯夾渣缺陷有作用顯著。
[0024]本發明鋼水熔劑引入一定量的Mn02、Fe2O3，確保鋼水熔劑在高溫下保持較高的熔化速度，避免因熔化速度不夠，而使得鋼水熔劑卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術問題。
[0025]本發明鋼水熔劑的物理性能為熔點(半球點溫度)為1080?1110 °C;1300°C的粘度為0.29?0.36 Pa.S，鋼水熔劑中二元堿度值(Ca0/Si02)為0.80?1.33。
[0026]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種低碳鋼用鋼水熔劑，其特征是組成成分的重量百分比為:CaO 32?40%，MnO23 ?8%，S12 30 ?40%，Al2O3 3 ?7%，MgO 2 ?5%，Cf O ?3%，Na2O O ?2%、Fe2O3O ?1%、Li2O I?3%、B2O3 2?5%，其余為不可避免的雜質。
2.如權利要求1所述的一種低碳鋼用鋼水熔劑，其特征是，所述的鋼水熔劑由水泥熟料、硅灰石、錳礦石、碳酸鈉、碳酸鋰、氟化鈉、無水硼砂、鋁礬土、膨潤土、氧化鐵鱗這些原料按權利要求1成分配制。
3.如權利要求2所述的一種低碳鋼用鋼水熔劑，其特征是所述的原料其組成成分的重量百分比為:水泥熟料:CaO 62.0?64.0%、S12 19.0?21.0% ;硅灰石:CaO 45.0?.46.0%、Si02 51.0 ?52.0% ;錳礦石:Μη02 90.0 ?91.0% ;碳酸鈉=Na2CO3 98.0 ?99.0% ;碳酸鋰=Li2CO3 98.0 ?99.0% ;無水硼砂=Na2O 30.0 ?31.0%、B2O3 67.0 ?69.0% ;氟化鈉:NaF 97.0 ?99.0% ;鋁礬土 =Al2O3 83.0 ?86.0% ;膨潤土: S12 75.0 ?78.0% ;氧化鐵鱗Fe20395 ?97%ο
【文檔編號】B22D11/111GK104511580SQ201310457944
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】鄭開沛, 洪建國 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司